振動(dòng)篩是礦山選礦設(shè)備及砂石生產(chǎn)線中的重要環(huán)節(jié)，在本文中將詳細(xì)為用戶分析研究決定振動(dòng)篩篩分效率的影響因素。
1 關(guān)于篩面的結(jié)構(gòu)參數(shù)
(1)其一：篩面的長度和寬度
從一般意義上來說，篩面寬度直接影響生產(chǎn)率，而篩面長度則直接影響振動(dòng)篩的篩分效率。篩面長，則物料在篩面上的停留時(shí)間長，透篩機(jī)會(huì)相應(yīng)地多，所以篩分效率高。而實(shí)際上，篩面寬度對(duì)于篩分效率、篩面長度對(duì)于篩分能力也都有不同程度的影響。經(jīng)昆鼎重機(jī)專家長期實(shí)驗(yàn)分析與現(xiàn)場觀察，認(rèn)為一般寬長比為1：2-1：3為宜。篩分效率與物料在整個(gè)篩面上經(jīng)歷的時(shí)間之間的關(guān)系為：在開始時(shí)刻，透篩概率較高。因?yàn)殚_始時(shí)篩面上的細(xì)粒級(jí)物料較多，單位時(shí)間內(nèi)的透篩概率較大，當(dāng)經(jīng)過一定時(shí)間后，留在篩面上的物料粒徑多數(shù)為接近篩孔尺寸的難篩物料，即使物料在篩面上停留再長時(shí)間(篩面的長度很大)，也很難增加物料的透篩概率，從而導(dǎo)致篩機(jī)工作效率降低。因此，選取合適的篩面長度可以有效提高篩分效率。
(2)篩孔形狀與尺寸
篩孔形狀的選擇主要取決于對(duì)篩分產(chǎn)物粒度和對(duì)篩下產(chǎn)品用途的要求。圓形篩孔與其他形狀的篩孔相比，在名義尺寸相同的情況下，透過圓形篩孔的篩下物粗度較小，例如透過圓形篩孔顆粒的平均***大粒度只有透過同樣尺寸的正方形篩孔顆粒的80％-85％。而長方形篩孔的篩面有效面積大，篩面質(zhì)量輕，生產(chǎn)能力大，同時(shí)透過篩孔的物料粒度大于透過名義尺寸相同的圓形和正方形篩孔的物料粒度。因此，為了獲得更高的篩分效率，必須針對(duì)不同的篩分物料選擇不同的篩孔形狀。如處理塊狀物料選擇正方形篩孔，處理板狀物料應(yīng)選擇長方形篩孔。在篩分物料一定的情況下，篩孔尺寸對(duì)篩分效率影響很大。
2 物料性質(zhì)
(1)物料松散密度
松散密度較大的塊狀物料容易透篩，篩分效率也較高；相反，松散密度較小的物料及粉狀物料不容易透篩，篩分效率也低。瀝青混合料的松散密度一般為1.6t/m3左右。
(2)物料顆粒組成
為了提高篩分效率，要在被篩分物料級(jí)配組成確定的情況下，確定振動(dòng)篩篩孔尺寸，使難篩物料(粒徑為0.7-1倍篩孔尺寸的物料)占應(yīng)篩下物料的比例***小。
(3)物料粒度與篩孔的相對(duì)尺寸
礦料的顆粒度要嚴(yán)格控制在設(shè)備的技術(shù)參數(shù)范圍內(nèi)，顆粒度指數(shù)差異過大，就會(huì)造成生產(chǎn)循環(huán)大，制約產(chǎn)品的質(zhì)量和處理能力。物料在篩分過程中的透篩概率受很多因素影響，其中***直接和重要的因素是物料粒度與篩孔尺寸的相對(duì)大小。
如圖1所示，顆粒直徑為d的物料，每次跳動(dòng)的透篩概率
可以透過篩孔的面積
篩面總面積
式中n——篩面上篩孑L的數(shù)目；
α——篩孔邊長，nun；
δ——篩絲直徑，mm；
ψ——物料與篩絲內(nèi)側(cè)碰撞后仍能落人篩孔的系數(shù)，ψ<1。
物料粒度與篩孔尺寸的比值d／a稱為相對(duì)粒度。相對(duì)粒度越小，透篩概率越高，當(dāng)相對(duì)粒度接近于1時(shí)，透篩概率趨近于零，因此通常把相對(duì)粒度為0.7~1的物料稱為難篩物料或臨界物料。在篩分物料中難篩物料的含量越大，透篩概率越小，篩分效率就會(huì)越低；反之篩分效率越高。為了能夠得到更高的篩分效率，應(yīng)該盡量降低集料中難篩物料的含量。因此，應(yīng)將集料級(jí)配的關(guān)鍵篩孔作為破碎機(jī)的受控篩孔，另外所進(jìn)集料應(yīng)來自同一廠家，以確保物料粒度組成的統(tǒng)一性。
篩孔面積與篩面面積之比(稱為有效面積系數(shù))越大，透篩概率越高。因此在設(shè)計(jì)篩分機(jī)械時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制集料的級(jí)配和選擇有效面積系數(shù)較大的篩面，這對(duì)提高篩分效率及加快篩分過程都有重要的實(shí)際意義。
3振動(dòng)篩的振動(dòng)特性參數(shù)
振動(dòng)特性參數(shù)包括振動(dòng)頻率、振幅、振動(dòng)方向角和篩面傾角，這4個(gè)參數(shù)除了各自對(duì)振動(dòng)篩產(chǎn)生不同的影響外，它們的共同影響還可歸納為一個(gè)參數(shù)一拋擲強(qiáng)度(拋擲指數(shù))
式中A——振幅，mm
ω——振動(dòng)的圓頻率，rad/s;
gn——重力加速度；
δ0——振動(dòng)方向角；
α0——篩面傾角。
兌：k=ω2A／gn為振動(dòng)強(qiáng)度。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)拋擲強(qiáng)度D=3-3.3時(shí)，篩面的一個(gè)振動(dòng)周期正好等于物料跳動(dòng)的周期，因此，篩面每振動(dòng)一次，物料將出現(xiàn)一次拋擲運(yùn)動(dòng)，此時(shí)物料***易透篩，這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)于減少不必要的能量消耗和提高振動(dòng)篩的篩分效率十分有益。這是基于單個(gè)物料顆粒跳動(dòng)的基礎(chǔ)上獲得的參數(shù)，實(shí)際上，物料在篩面上均以料群的狀態(tài)出現(xiàn)，物料顆粒之間常常產(chǎn)生摩擦，從而要求更大的拋擲強(qiáng)度，所以在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)選取較高的拋擲強(qiáng)度。
(1)篩面傾角
篩面與水平面的夾角稱為篩面傾角。傾角的大小與篩分設(shè)備的處理量和篩分效率有密切關(guān)系。當(dāng)傾角增大時(shí)，將增加篩上物料的拋擲強(qiáng)度，從而物料在篩面上向前的運(yùn)動(dòng)速度加快，使篩子處理量提高，但物料在篩面停留時(shí)間縮短，減少顆粒透篩機(jī)會(huì)，使篩分效率降低。反之就會(huì)使處理量降低，從而提高篩分效率。
為了使振動(dòng)篩篩分效率控制在一個(gè)比較理想的范圍內(nèi)，圓振動(dòng)篩的篩面傾角一般在15-25°，直線振動(dòng)篩的篩面傾角在0-80°。
(2)振動(dòng)方向角
振動(dòng)方向線與上層篩面之間的夾角稱為振動(dòng)方向角。振動(dòng)方向角取值越大，物料每次拋擲運(yùn)動(dòng)所移動(dòng)的距離越短，物料在篩面上向前的運(yùn)動(dòng)速度越慢，物料能夠得到充分篩分，從而獲得較大的篩分效率。振動(dòng)方向角取值越小，物料每次拋擲、前進(jìn)的距離越遠(yuǎn)，物料通過篩面的時(shí)間越快，因此物料不能得到充分篩分，篩分效率低下。
一般情況下，推薦圓振動(dòng)篩的振動(dòng)方向角是90°，直線振動(dòng)篩的振動(dòng)方向角是30—60°，經(jīng)常采用45°
(3)振幅和頻率
振幅增大，篩孔堵塞現(xiàn)象將大大減少，同時(shí)也有利于物料的分層。而振動(dòng)頻率的增大，可以增加物料在篩面上的跳動(dòng)次數(shù)，使得物料的透篩概率增加，這對(duì)于加快物料篩分速度和提高篩分效率很有幫助。振幅是根據(jù)被篩物料的粒度及性質(zhì)來選用的。對(duì)于粒度較大的物料，選用較大的振幅和較低的頻率；對(duì)于粒度較細(xì)的物料，選用較小的振幅和較高的頻率。
4振動(dòng)電機(jī)的選取與激振力的調(diào)整
(1)振動(dòng)電機(jī)的選擇
振動(dòng)電機(jī)作為振動(dòng)篩的振動(dòng)源，應(yīng)具有設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、激振效率高、節(jié)能、安裝調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)，振動(dòng)電機(jī)的選取，具體應(yīng)選擇工作頻率、***大激振力、功率等。振動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速要接近于工作頻率；***大的激振力必須在所選的電機(jī)合成激振力的范圍內(nèi)；然后根據(jù)選擇工作頻率和***大激振力選擇振動(dòng)電機(jī)的功率。
(2)激振力的調(diào)整
激振力是影響振動(dòng)篩生產(chǎn)率的主要因素，生產(chǎn)率與激振力呈指數(shù)關(guān)系，激振力的增加引起生產(chǎn)率的迅速增加，而堵塞率則隨激振力的增加迅速下降。激振力的增加使得振動(dòng)強(qiáng)度增大，篩面對(duì)物料的作用力加大，物料的上移速度增大，生產(chǎn)率得以提高，堵塞率下降。激振力對(duì)篩子的通過率和破碎率也有一定的影響，其變化規(guī)律均呈波浪形。激振力過小時(shí)，通過率和破碎率效果較差；激振力過大時(shí)，則會(huì)加大振動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)軸兩端偏心塊的摩擦，在高速旋轉(zhuǎn)的情況下，容易損壞電機(jī)，降低電機(jī)的使用壽命。因此如何合理地調(diào)整激振力的大小就顯得尤其重要。
振動(dòng)電機(jī)的激振力是高速旋轉(zhuǎn)的偏心塊產(chǎn)生的離心慣性力。改變偏心距，從而改變激振力的幅值，以達(dá)到調(diào)節(jié)激振力的作用。通過調(diào)整激振力的大小，從而達(dá)到***高生產(chǎn)率的效果，延長振動(dòng)電機(jī)的使用壽命。
5 結(jié)語
影響振動(dòng)篩篩分效率的因素還有很多，在施工中，要根據(jù)實(shí)際情況，采取適當(dāng)?shù)拇胧?，在保證處理量的前提下***大限度地提高篩分效率。